來自植物材料的富含多酚的提取物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及來自植物材料的富含多酚的提取物。提供了一種方法，用于制備：(1)第一組合物，該組合物通過用水和至少一種第一有機溶劑的單相混合物在攪拌下萃取植物材料以獲得富含多酚低聚物的第一提取物得到，其中所述第一組合物是所述第一提取物，和(2)第二組合物，該組合物通過用水和至少一種第二有機溶劑的兩相混合物在攪拌下萃取至少一部分的第一提取物以獲得富含多酚單體、二聚體和三聚體的第二提取物得到，其中所述第二組合物是所述第二提取物。還提供了含有所述第一組合物或第二組合物的食品、藥物和化妝品。
【專利說明】來自植物材料的富含多酚的提取物本申請是申請日為2007年10月18日，申請?zhí)枮?00780038518.2 (國際申請?zhí)枮镻CT/US2007/081801)，發(fā)明名稱為“來自植物材料的富含多酚的提取物”的發(fā)明專利申請的分案申請。
相關(guān)申請
[0001]本發(fā)明涉及制備含有富含多酚低聚物和/或富含多酚單體、二聚體和三聚體的含多酚的組合物的方法。本發(fā)明還涉及可由這種方法獲得的組合物。

【背景技術(shù)】
[0002]由于多酚對人類健康的保護作用，它們引起越來越多的興趣。特別地，多酚表現(xiàn)出降低如心血管病和癌癥等慢性病的危險。所以，可以證明多酚在功能性食品或者作為藥品是有用的。它們的抗氧化性作用可以進一步產(chǎn)生在化妝品中的應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)上已知多酚來自可可豆，而不是其它的植物例如鼠尾草，綠茶，其它可可產(chǎn)品，但許多其它植物也包含相當量的這些天然物質(zhì)。由于對天然抗氧化劑和其它與健康有關(guān)的產(chǎn)品日益增加的需求，一直需要開發(fā)新的原材料。
[0004]最近的研究表明多酚的作用隨著它們的聚合度(dp)而變化。例如，一種特定種類的多酚，原花青素四聚體(dp = 4)被證實對于人類臍靜脈內(nèi)皮細胞中的ACE抑制最有效(Ottaviani等人，B1chimie 88, 2006, 359-265),原花青素的四聚體、五聚體和六聚體顯示出在分離的兔子肺細胞中的ACE的高抑制作用(Actis-Goretta等人，F(xiàn)EBS Letters555，2003，597-600)，以及在脂質(zhì)體模型中隨著原花青素低聚物鏈長的增加(從dp = I到dp = 5)而增加的抗氧化保護(即，原花青素五聚體表現(xiàn)出比原花青素單體更好的脂質(zhì)體保護(Lotito等人，B1chemical and B1physical Research Communicat1ns 276,2000,945-951))。此外，原花青素五聚體抑制酪氨酸激酶ErbB2的表達和降低人類大動脈內(nèi)皮細胞中的細胞增殖(Kenny等人,Experimental B1logy and Medicine 229,2004,255-263)。相反，原花青素的單體、二聚體和三聚體具有與如原花青素的四聚體、五聚體和六聚體等低聚物相比不同的藥代動力學屬性。
[0005]Osman等人，F(xiàn)ood Chemistry 86, 2004,41-46中描述了富含酹成分的食品和飲料的攝入能夠降低心臟病的危險，通過充當對低密度脂蛋白的抗氧化劑而延緩動脈硬化的發(fā)展。Osman等人還制備了可可葉提取物并測量了它們的抗氧化潛力。但是，Osman等人沒有考慮原花青素；通過Osman等人所用的方法而獲得的總多酚含量顯得較差。
[0006]在JP2000-060485A中，提取物通過用水/氯化氫在90°C萃取30分鐘獲得。但是，沒有表征原花青素和它們的組合物；總原花青素含量顯得較低。從可可豆中萃取原花青素描述在US 6, 627, 232中。
[0007]但是，沒有一種現(xiàn)有技術(shù)所述的方法允許調(diào)節(jié)原花青素的單體、二聚體和三聚體相比于表現(xiàn)出不同生理學性能的更高級的低聚物的相對量。而且，與單體、二聚體和三聚體相比，所述低聚物表現(xiàn)出明顯增加的收縮作用。此外，一些植物材料包含相當量的也可導(dǎo)致苦味增加的可可堿。因此當植物提取物用于食品時，允許降低可可堿含量的方法將是有利的。
[0008]提供一種制備含有富含多酚低聚物或者富含多酚單體、二聚體和三聚體的含多酚的組合物的方法的挑戰(zhàn)仍然沒有得以解決。在本發(fā)明之前能夠調(diào)節(jié)單體、二聚體和/或三聚體和更高級的原花青素低聚物(dp = 4-6)的相對含量并且同時降低可可堿含量的方法不是已知的。
[0009]本發(fā)明提供一種制備富含多酚低聚物的含多酚的組合物和富含多酚單體、二聚體和三聚體的組合物的方法。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)展了一種制備含多酚的組合物的方法，其允許特定調(diào)節(jié)單體、二聚體和/或三聚體以及更高級的原花青素低聚物的含量。此外，本發(fā)明明顯降低了可可堿的含量。
發(fā)明公開
[0010]依照本發(fā)明，這里提供一種制備含多酚的組合物的方法，其包括第一步驟:用水和至少一種第一有機溶劑的單相混合物在攪拌下萃取植物材料以獲得富含多酚低聚物的第一提取物。這里還提供了一種方法，其進一步包括第二步驟:用水和至少一種第二有機溶劑的兩相混合物在攪拌下萃取至少一部分第一提取物以獲得富含多酚單體、二聚體和三聚體的第二提取物。
[0011]本發(fā)明一種特別的具體實施方案涉及一種制備含多酚的組合物的方法，其包括第一步驟:用水和至少一種第一有機溶劑的單相混合物在攪拌下萃取植物材料以獲得富含多酚低聚物的第一提取物，和第二步驟:用水和至少一種第二有機溶劑的兩相混合物在攪拌下萃取至少一部分第一提取物以獲得富含多酚單體、二聚體和三聚體的第二提取物。
[0012]本發(fā)明另外一種制備含多酚的組合物的方法的具體實施方案使用蒸煮的，干燥的和/或脫脂的植物材料作為原料。
[0013]在本發(fā)明的一種可選擇的具體實施方案中，所述方法進一步包括任選的干燥步驟，如冷凍干燥或者噴霧干燥通過在第一步驟中萃取植物材料而獲得的水溶液或者懸浮液。
[0014]此外，這里還提供可通過這些方法獲得的含多酚的組合物以及可通過摻入該組合物獲得的食品。
[0015]此外，本發(fā)明涉及所述組合物作為食品成分、藥物和化妝品的用途。
[0016]本發(fā)明的方法提供了上述問題的解決方案，該解決方案在于其允許特定調(diào)節(jié)單體、二聚體和/或三聚體和更高級的原花青素低聚物的含量，并降低可可堿的含量。本發(fā)明方法所用的植物材料可以是任何含有多酚的植物材料。特別地，可以使用任何含有原花青素的植物材料。所述植物材料可以是水果、谷類、豆類、堅果、香料、茶葉等等的任何一種。本發(fā)明特別優(yōu)選的多酚種類是如原花青素等原花色素。本發(fā)明上下文中的“原花青素”包括兒茶酚基和表兒茶酚基原花色素以及兒茶酚。優(yōu)選的多酚還包括多酚-O-配糖(例如，黃酮醇-O-配糖，黃酮-O-配糖)，多酚-C-配糖(例如，黃酮-C-配糖)，兒茶酚，N-(羥苯基丙烯?；?L-氨基酸，花青素，丁子香酰胺(clovamide)，和二脫氧丁子香酰胺。
[0017]能夠用于本發(fā)明的水果形式的例子包括完整的水果、水果塊、果泥、果汁、果汁濃縮物及其混合物。水果的例子包括花楸果，酸果蔓，藍莓，李子，黑醋栗，草莓，蘋果，綠葡萄，醋栗，桃子，紅醋栗，和綠梨。谷類包括完整的或者粉碎的谷?；蛘呙娣刍牧?。豆類包括完整的或者粉碎的豆類以及相關(guān)的植物材料。谷類和豆類包括可可，可可葉，可可豆殼，蘇模高粱(sumac sorghum),花斑豆,紅色四季豆,小紅豆和大麥。堅果包括榛實，山核桃，阿月渾子果實，杏仁，和胡桃。香料包括肉桂。茶葉包括綠茶。此外，本發(fā)明的植物材料包括咖啡葉，咖啡豆，和咖啡漿果。
[0018]植物材料優(yōu)選的例子包括可可葉，可可豆殼，綠茶，和咖啡葉。該植物材料可以是粉末形式或者任何其它的適于萃取的形式。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，在第一步驟中使用水和至少一種第一有機溶劑的單相混合物在攪拌下萃取植物材料。與水一起用于本發(fā)明方法的單相混合物中的第一有機溶劑可以是任何與水可混溶的有機溶劑。優(yōu)選地，所述第一有機溶劑是選自醇類和酮類的任何一種。本發(fā)明的醇類包括甲醇和乙醇。本發(fā)明的酮類包括丙酮和甲乙酮。優(yōu)選地，在本發(fā)明的第一步驟中使用丙酮作為第一有機溶劑。
[0020]用于本發(fā)明方法中的植物材料可以是蒸煮的，干燥的和/或脫脂的。本發(fā)明的蒸煮通過常規(guī)方法使用水蒸汽進行。優(yōu)選地，蒸煮在98°C進行大約5分鐘以降低多酚氧化酶活性并因此提高總多酚產(chǎn)率。干燥在高溫下，優(yōu)選在高至40°C下進行幾小時。可以使用非極性溶劑完成任選的脫脂步驟。優(yōu)選地，使用如己烷等非極性溶劑用于脫脂，并且脫脂可以在Soxhlet設(shè)備中完成。
[0021]本發(fā)明方法的第一步驟中所用的單相混合物包含50_80vol %,優(yōu)選60_80vol %且更優(yōu)選65-75vol %的有機溶劑和20-50vol %，優(yōu)選25_40vol %且更優(yōu)選27_35vol %的水。在特別優(yōu)選的具體實施方案中，所述單相混合物另外包含例如高至5vol%,優(yōu)選高至3vol%的量的酸。酸有助于防止原花青素的氧化和聚合。
[0022]本發(fā)明第一步驟的酸包括甲酸、乙酸、鹽酸和磷酸的任意一種。乙酸是其特別優(yōu)選的例子。用單相混合物萃取植物材料的第一步驟在10-60°C的溫度下，優(yōu)選在20-50°C的溫度下且更優(yōu)選在35-45°C的溫度下完成。此外，所述第一步驟優(yōu)選在常壓下10分鐘至高達4小時，優(yōu)選30分鐘至高達2小時完成。因此所得第一提取物可以通過蒸發(fā)和/或冷凍干燥或者噴霧干燥濃縮。
[0023]包含用單相混合物在攪拌下萃取植物材料的第一步驟的本發(fā)明的制備含多酚的組合物的方法產(chǎn)生富含多酚低聚物的第一提取物。本發(fā)明的多酚低聚物是原花青素四聚體、五聚體和六聚體(即，4-6的聚合度)。該富含多酚低聚物的第一提取物包含15-25wt%,優(yōu)選18-23wt%的原花青素四聚體，18-30wt%,優(yōu)選20-25wt%的原花青素五聚體和10-20Wt%，優(yōu)選ll-18wt%的原花青素六聚體，基于總原花青素濃度。該富含多酚低聚物的第一提取物可以另外包含高至1wt %的原花青素單體(S卩，兒茶酚和表兒茶酚)，高至20wt%的原花青素二聚體和高至25wt%的原花青素三聚體,基于總原花青素濃度。在一種優(yōu)選的具體實施方案中，所述第一提取物包含不大于3-8wt %的原花青素單體，不大于12-19wt %的原花青素二聚體和不大于15-20wt %的原花青素三聚體，基于總原花青素濃度。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，富含多酚低聚物的第一提取物或其一部分可以用水和至少一種第二有機溶劑的兩相混合物在攪拌下萃取以獲得富含多酚單體和二聚體的第二提取物。該第二提取物包含10-30wt%,優(yōu)選大于13wt%的原花青素單體,20-35*!:%,優(yōu)選23-30wt%的原花青素二聚體以及18-28wt%，優(yōu)選20-25被％的原花青素三聚體，基于總原花青素濃度。此外，所述第二提取物可以包含高至20wt%的原花青素四聚體，高至15wt%的原花青素五聚體和高至1wt %的原花青素六聚體，基于總原花青素濃度。優(yōu)選地，該第二提取物包含不大于19wt%的原花青素四聚體,不大于12wt%的原花青素五聚體,和不大于7wt%的原花青素六聚體，基于總原花青素濃度。
[0025]用于本發(fā)明的任選的萃取第一提取物的第二步驟中的水和至少一種第二有機溶劑的兩相混合物可以包含任何與水形成兩相混合物的有機溶劑。該第二有機溶劑優(yōu)選選自乙酸乙酯，二氯甲烷，氯仿，乙醚，石油醚，己燒，及其混合物。
[0026]所述萃取第一提取物的第二步驟在10-40°C的溫度下，優(yōu)選在15_35°C的溫度下且更優(yōu)選在20-25°C的溫度下完成。此外，該第二步驟優(yōu)選在常壓下完成，并且用于萃取的第二有機溶劑的體積是0.1-3,優(yōu)選是0.2-2且更優(yōu)選是0.3-1,基于該兩相混合物的水相體積。但是，取決于多酚在第二有機溶劑中的溶解性，其它體積比也是可以使用的。萃取可以重復(fù)進行并且因此所得的提取物可以通過蒸發(fā)和/或冷凍干燥或者噴霧干燥濃縮。
[0027]換句話說，這里提供一種制備含多酚的組合物的方法，其包含第一步驟:用水和至少一種第一有機溶劑的單相混合物在攪拌下萃取如可可葉等植物材料以獲得第一提取物，就總多酚含量而言，該第一提取物富含多酚低聚物，其中所述單相混合物可以包含如乙酸等酸。在本發(fā)明上下文中的“富含多酚低聚物”意味著提取物含有比原花青素單體，原花青素二聚體和原花青素三聚體更多的原花青素低聚物。
[0028]此外，這里提供一種方法，其進一步包含第二步驟:用水和至少一種與水形成兩相體系的第二有機溶劑的混合物萃取所述第一提取物或其一部分以獲得第二提取物，該第二提取物富含原花青素單體、二聚體和三聚體，基于總多酚含量。在本發(fā)明上下文中的“富含多酚原花青素單體，原花青素二聚體和原花青素三聚體”意味著提取物含有比原花青素低聚物更多的原花青素單體，原花青素二聚體和原花青素三聚體。
[0029]此外，所述第二提取物顯示降低的可可堿含量。在本發(fā)明的一種優(yōu)選具體實施方案中，在所述第二提取物中的可可堿含量被降低至僅僅是第一提取物的可可堿含量的一半。在本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的具體實施方案中，所述第二提取物僅僅含有大約三分之一的包含于第一提取物中的可可堿含量。
[0030]本發(fā)明還涉及可通過這些方法獲得的含多酚的組合物。此外，本發(fā)明還涉及可通過摻入這些組合物而獲得的如巧克力，可可飲料，咖啡飲料，含可可的產(chǎn)品，含巧克力的產(chǎn)品，含咖啡的產(chǎn)品和飲料或者點心等食品以及涉及所述組合物作為食品成分的用途，涉及所述組合物作為藥物的用途和涉及所述組合物在化妝品中的用途。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1示例了本發(fā)明的制備含多酚的組合物的方法。
[0032]圖2表示本發(fā)明的可可葉提取物的相對原花青素多酚曲線。
[0033]圖3表示本發(fā)明的可可豆殼提取物的相對原花青素多酚曲線。
實施例
[0034]下面提出示例本發(fā)明的方法和組合物的具體實施方案。
[0035]原花青素低聚物相對濃度(總1^，歸一化)的測暈。本發(fā)明的提取物使用平行蒸發(fā)器濃縮，并且在S^hadex LH20材料上經(jīng)由固相萃取(SPE)純化以從非多酚化合物(例如糖類和生物堿)中分離目標被分析物。將純化的提取物通過HPLC，使用正相二氧化硅柱分析。使用熒光檢測器檢測被分析物。結(jié)果相對于外標物(其從可可豆中分離)計算，并以mg/100g為單位報告。然后計算原花青素低聚物相對濃度并作為總原花青素含量的百分數(shù)報告。該方法通?；?Gu 等人，J Agric Food Chem 50, 2002,4852-4860 和 Hammerstone等人，J Agric Food Chem 47，1999，490-496。
[0036]根據(jù)Folin-C1calteau法測定多酚含暈。根據(jù)本發(fā)明制備含多酚的提取物。該提取物的多酚含量通過使該提取物與磷鑰酸/磷鎢酸絡(luò)合物(Folin-C1calteau試劑)反應(yīng)以形成在堿性PH下的色原體而確定。將該藍色溶液進行光度測量并用五倍子酸標樣經(jīng)由外部校準進行量化。結(jié)果表示為以g/100g為單位的“五倍子酸當量”(GAE)的質(zhì)量百分比。該方法通常描述在Singleton等人，Methods in Enzymology(Oxidants andAnt1xidants, Part A)299,1999,152-178 中。
[0037]可可葉?？煽扇~獲自厄瓜多爾的可可植物，其在潮濕條件下運輸并且在冷藏儲存之后盡快使用。將該葉子在98°C蒸煮5分鐘，在40°C干燥一整夜并使用Retsch研磨機(SM100,在9000rpm下2秒,重復(fù)三次)研磨。將研磨過的葉子用己燒在Soxhlet設(shè)備中脫月旨，冷卻至室溫并在結(jié)晶皿中干燥。
[0038]由可可葉制備富含多酚低聚物的第一提取物。將大約30g脫脂可可葉粉末懸浮于IL圓底燒瓶中的500mL萃取溶劑中(丙酮/水/乙酸:70/29.5/0.5，v/v/v)。通過在40°C和環(huán)境壓力下攪拌燒瓶I小時來萃取懸浮液。在過濾之后，重復(fù)萃取。在減壓和40°C下使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除去合并的提取物中的溶劑。將所得水溶液冷凍干燥一整夜。由此得到的第一提取物富含多酚低聚物(參見圖2)。
[0039]富含多酚單體、二聚體和三聚體的第二提取物的制備。將大約2g的第一提取物懸浮于在室溫超聲波浴中的500mL的蒸餾水中。將該水性懸浮液在分配漏斗中使用乙酸乙酯(200mL，3次)萃取。在40°C和減壓下除去合并的有機相中的溶劑。將蒸餾水加入該懸浮液并冷凍干燥一整夜。由此得到的第二提取物具有出乎意料的47wt%的高多酚含量(根據(jù)Folin-C1calteau法測定)，其包含20wt%的原花青素,基于總多酹含量。該相對原花青素曲線表示在圖2中。
[0040]可可豆殼?？煽啥公@自厄瓜多爾的可可植物，在環(huán)境條件下運輸，且豆殼由果肉和豆子分離。將該豆殼切成小片，在40°C干燥50小時并使用Retsch研磨機(SM100，在5000rpm5s，重復(fù)10次)研磨。將研磨過的可可豆殼用己烷在Soxhlet設(shè)備中脫脂，冷卻至室溫并在結(jié)晶皿中干燥。
[0041 ] 由可可豆殼制備富含多酚低聚物的第一提取物。將大約30g脫脂可可豆殼粉末懸浮于IL圓底燒瓶中的500mL萃取溶劑中(丙酮/水/乙酸:70/29.5/0.5，v/v/v)。通過在40°C和環(huán)境壓力下攪拌燒瓶I小時來萃取懸浮液。在過濾之后，重復(fù)萃取。在減壓和40°C下使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除去合并的提取物中的溶劑。將所得水溶液冷凍干燥一整夜。由此得到的第一提取物富含多酚低聚物(參見圖3)。
[0042]富含多酚單體、二聚體和三聚體的第二提取物的制備。將來自可可豆殼的第一提取物(大約2g)使用室溫超聲波浴懸浮于250mL蒸餾水中。將該水性懸浮液在分配漏斗中使用乙酸乙酯(100mL，3次)萃取。在40°C的減壓下除去合并的有機相中的溶劑。將蒸餾水加入該懸浮液中并冷凍干燥一整夜。由此得到的第二提取物具有出乎意料的為49wt%的高多酹含量(根據(jù)Folin-C1calteau法測定)，其包含了 13wt%的原花青素,基于總多酹含量。該相對原花青素曲線表示在圖3中。
【權(quán)利要求】
1.一種富含多酚單體、二聚體和三聚體的含多酚的組合物，其中該含多酚的組合物是通過包括如下步驟的方法獲得:用水和至少一種第一有機溶劑的單相混合物在攪拌下萃取植物材料以獲得富含多酚低聚物的第一提取物，和用水和至少一種第二有機溶劑的兩相混合物在攪拌下萃取至少一部分的該第一提取物以獲得富含多酚單體、二聚體和三聚體的含多酚組合物，其中植物材料是可可葉、可可豆殼、綠茶或者咖啡葉。
2.一種食品，其包含權(quán)利要求1所獲得的富含多酚單體、二聚體和三聚體的含多酚的組合物，其中該含多酚的組合物被摻入該食品中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品，其中該食品選自巧克力產(chǎn)品、可可飲料、含可可的產(chǎn)品、含巧克力的產(chǎn)品、咖啡飲料或者含咖啡的產(chǎn)品。
4.一種藥物，其包含權(quán)利要求1所獲得的富含多酚單體、二聚體和三聚體的含多酚的組合物，其中該含多酚的組合物被摻入該藥物中。
5.一種化妝品，其包含權(quán)利要求1所獲得的富含多酚單體、二聚體和三聚體的含多酚的組合物，其中該含多酚的組合物被摻入該化妝品中。
【文檔編號】A23L1/30GK104273542SQ201410357460
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2006年10月20日
【發(fā)明者】W.斯蒂芬, K.杜芬-馬克思韋爾, A.布拉德伯里 申請人:卡夫食品研發(fā)公司